毕业设计(论文)-基于at89s52单片机的小型plc的设计与实现

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1、基于AT89S52单片机的小型PLC的设计与实现thedesignationandaccomplishmentofthesmallPLCwhichisbasedonAT89s52Singlechip11摘要可编程控制器（PLC）以抗干扰性强、可靠性高和编程灵活等特点在工业上得到广泛应用。其缺点是价格比较昂贵。单片机也以其价格低廉，编程灵活，控制能力强等优点广泛应用于工业控制领域。把两者的优点结合起来，利用PLC的编程思想和实现方法，结合单片机价格低，编程灵活的特点，设计了一种小型可编程控制器。本文介绍了基于AT89s52单片机的小型PLC的设计，阐述

2、了软硬件结构和实现的基本方法。[关键字]可编程序控制器（PLC）；单片机11[Abstract]ProgrammableLogicController(PLC)hasbeenwidelyappliedinindustrybecauseit’sstrongantidisturbance,highreliabilityandflexible.Itsdisadvantageisveryexpensive.ButSingleChipMicrocomputerhasbeenwidelyappliedbecauseit’slowpriceflexibleands

3、trongcontrolability.Combiningtheiradvantagetogether,thispaperdesignsasmartPLCwithusingthemethodofPLCprogrammerandadvantageofSingleChipMicrocomputer.ThispaperintroduceahardwareandsoftwaredesignmethodofsmartPLCbasedonMCS-8051。[Keyword]ProgrammableLogicController(PLC);SingleChip;1

4、111111.引言可编程序控制器（PLC）是按照成熟的继电器控制思想，结合计算机技术、自动化技术、通讯技术来实时控制的先进控制系统。PLC广泛应用于工业生产，在工业控制领域占有重要地位，与机器人、CAD/CAM并称为当代工业自动化的三大支柱。可靠性高、接口类型丰富、能适应各种复杂的工业环境是PLC的突出优点，同时PLC采用面向过程的编程语言，编程简单直观，易学易懂，使用灵活方便，工程技术人员经过短期学习即能上手。但它也存在不少缺点：内存有限，编程优化调试困难；产品多为进口，价格昂贵；针对性比较差。特别是当环境条件尚佳，控制量不大，控制逻辑不太复杂，控

5、制要求不高时，它的优势不能完全发挥出来，而且会提高系统的成本。鉴于此，根据可编程序控制器的实现思想和理念，设计小型的PLC控制系统具有较大的实际意义。本文中笔者借鉴PLC的实现思想和运行原理，利用性价比比较高的AT89s52单片机设计了了一种小型PLC。2.硬件设计此次设计笔者在PLC结构和实现思想的基础上进行了一些尝试，把系统程序和用户程序合并到一起，即不区别系统存储区和用户存储区，不设常驻CPU的系统程序，而是在上位机通过编程软件将用户程序和系统程序合并在一起。此方法简化了硬件结构了，整个硬件系统由单片机AT89s52以及外围接口电路构成。其硬件

6、结构图如图1所示：2.1CPUPLC常用的CPU有8位16位及32位通用微处理器和单片机。自从单片机问世以来，已有不少产品采用单片机制造可编程控制器，如常见的MSC-8051系列单片机，就被一些公司用来制造小型可编程序控制器，特别是该系列的单片机具有较强的布尔处理机，更适合用来制造PLC。此次采用的AT89s52单片机即是MSC-8051系列的衍生产品。2.2I/O单元11I/O接口的数量是衡量CPU性能的主要标准之一。本系统的设计定位是：应用于控制量较小，控制要求不高的控制场合的微型可编程控制器，故本系统设置了8个输入点和8个输出点，这种设计完全可

7、以满足该工况的需要。PLC工作于工业控制现场，而工业控制现场往往环境恶劣，存在着电磁、噪声、振动等各种干扰，因此PLC要正常工作必须具备良好的抗干扰性能。工业现场中，电磁干扰是较为严重的，因此为了实现良好的抗干扰性能必须把I/O接口和CPU从物理上隔离开来，以防止干扰信号的串入。PLC产品为了实现接口电路与CPU隔离通常采用光电耦合器隔离的方法。本设计已采用了这种方法，使用光电耦合器把输入输出接口同CPU隔离开来。光电隔离电路如图2所示：11图1硬件电路图AT89S52P2.7···P2.0LEDR1CR210K+5VSW图1光电隔离电路图2.3电源

8、部分为了取材方便节约成本，电源部分采用二手的计算机开关电源，取+5V供给单片机，+12V供给接口电路。为了避